Как настроить частотный преобразователь веспер е2 8300

Преобразователь частоты веспер e2 8300: его особенности, инструкция

Частотные векторные преобразователи Е2-8300 служат для регулировки скорости вращения трехфазных двигателей асинхронного типа. Работа преобразователя возможна в режиме главного скалярного и векторного управления.

Рис.№1. Внешний вид преобразователя частоты, векторного типа Е2-8300.

Скалярный режим считается основным и используется для обычного управления скоростью электродвигателя, этот режим применяется наиболее часто и популярен для одновременного подключения и управления несколькими эклектическими двигателями.

Векторный режим используется при требованиях повышенной точности поддержания скоростного режима вращения электродвигателя ( ±0,5%), не зависящего от нагрузки, используется без датчика обратной связи.

Частотные преобразователи в каталоге моделей е2 8300 в зависимости от мощности варьируется в пределах от 0,4 до 55 кВт.

Рис.№2. Модельный ряд частотных преобразователей Веспер е2 8300.

Основное использование преобразователей частоты веспер e2-8300 – это управление агрегатами, для которых характерно незначительное изменение нагрузки и малый диапазон регулирования скоростей. Основная сфера использования – это насосы, вентиляторы с инерционной нагрузкой, конвейеры или транспортеры, воздушные кондиционеры, инструментальные станки с точной настройкой, прессы и прочее.

В режиме автонастройка частотный преобразователь Веспер Е2-8300 работает с агрегатами, требующими повышенной точности поддержания скоростного режима.

Рис.№ 3. Маркировка Е2-8300 частотных преобразователей Веспер в зависимости от паспортных характеристик устройства.

Веспер Е2-8300 частотные преобразователи и их особенности

Конструктивные особенности преобразователя частоты Веспер Е2-8300:

• Хороший развернутый интерфейс, состоит:
• 6 дискретных входов;
• 2 дискретных выхода;
• 2 аналоговых входа;
• 1 аналоговый выход;
• Последовательная линия связи с компьютером RS-232;
• Добавочный конвертер интерфейсов RS-232/485.
• Переносной пульт управления с индикатором, способный управлять оборудованием на расстоянии до 5 м.
• Модуль копирования позволяет переносить установленные пользователем величины констант из одного устройства в другой преобразователь частоты.
• В конструкции предусмотрен логический контроллер, позволяющий программировать технологические параметры, от которых зависит скорость вращения привода.

Нужно помнить: Скорость обмена контроллера (компьютера) и частотного преобразователя не должны отличаться друг от друга, форматы данных должны быть одинаковыми. Обновление значений константы ПЧ начинает действовать сразу после внесения изменений в компьютер. Адрес 0 – служит для широковещательной передачи всем преобразователям частоты, невзирая на адрес, без подтверждения приема.

Важно: Запрещено заземлять преобразователь частоты Е2 8300 на одной заземляющей шине со сварочными устройствами или сильноточным электрическим оборудованием. Нельзя совмещать нейтраль и защитное заземление.

Рис. №4. Модельный ряд преобразователей частоты Е2 8300.

Некоторые часто встречающиеся ошибки частотника Е2 8300

Неправильное задание настроек частотного преобразователя Веспер Е2-8300 приводит к появлению ошибок, вот небольшой перечень:

1. Задание нулевой скорости и подача команды пуск выдает ошибку SPO, решение – скорость должна быть больше нуля.
2. Если используется частотник Веспер Е2 8300 -003Н, то при подключении от 220В появится ошибка Lv, работа этой модели возможна только от трехфазной сети.
3. При подключении двигателя от частотного преобразователя Веспер Е2 8300 защита выставляется по номинальному току в скалярном режиме, есть вероятность сжечь двигатель при работе в аварийном режиме
4. Ошибка «ОСС» свидетельствует о перегрузке по току при постоянной скорости, она может явиться следствием броска нагрузки или скачком напряжения

Примечание: при появлении любой ошибки, например, «ОСА» рекомендуется убедиться в исправности частотного преобразователя, произвести запуск частотника на холостом ходу, без двигателя. Для того, чтобы без ошибок подключить частотный преобразователь веспер Е2 8300 прочтите внимательно инструкцию

Основные категории малогабаритных частотных преобразователей Е2 8300

В каталог моделей веспер Е2 8300 входит несколько категорий частотных преобразователей

1. Е1-mini – преобразователи частоты небольшой мощности с IP00, особенность выпускаются, без корпуса, устанавливаются в шкафах управления электрооборудованием.
2. E2-mini – корпус со степенью защиты IP ПЧ может управляться дистанционно с помощью пульта. Устройство оборудовано ЭМИ фильтром. ПЧ обладает широкой функциональностью. Используется для маломощного оборудования, не требующего сложной настройки.
3. E3-8100K – бюджетный преобразователь частоты с максимальной эффективностью
4. E3-8100 – бюджетное устройство с низкой ценой, обладает небольшими габаритными размерами и высокой эффективностью. ПЧ дополнительно укомплектован ПИД-регулятором, тормозным прерывателем, переносным дистанционным пультом управления, связан с контроллером или компьютером по специальному интерфейсу связи.

Популярностью пользуется модель для преобразования трехфазного тока в однофазный ток другой частоты – это частотный преобразователь веспер e2-8300 модель e2-8300-s3l

Особенность частотного преобразователя Веспер Е2-8300 модель e2-8300-s3l заключается в проведении контроля и учет фазовых соотношений магнитных полей ротора и статора, что благоприятно сказывается создании максимальной величины момента на двигательном валу. Использование такой модели в лифтах, сервоприводах, подъемниках способствует безопасности при подъеме и опускании грузов с большим весом. Частотный преобразователь веспер e2-8300 модель e2-8300-s3 способен выдержать большие перегрузки во время пуска и остановки движения.

Источник

Как настроить преобразователь частоты ВЕСПЕР самостоятельно

Как настроить преобразователь частоты ВЕСПЕР самостоятельно

Частотный преобразователь для электродвигателя просто необходим для удобного, надежного и безопасного эксплуатирования привода. Важным аспектом является правильный подбор частотника, полностью соответствующего эксплуатационным параметрам управляемого двигателя. Правильный монтаж, а также настройка частотного преобразователя требует ответственного подхода. Грамотное выполнение этих действий позволит максимально рационально управлять производственным процессом.

Настройка частотного преобразователя ВЕСПЕР

Все современные инверторы оснащены многофункциональной электронной базой с управляющим терминалом. Благодаря этому, необходимые рабочие значения легко вносятся во внутреннюю память устройства.

Основные управляемые параметры:

— частота вращения электродвигателя;

— длительности разгонных периодов;

— алгоритмы управления приводом;

При подключении преобразователя необходимо строго следовать инструкции. Фазы питающей сети подключаются к входным клеммам. Обмотки электродвигателя соединяются с выходными клеммами инвертора. Дополнительное оборудование подсоединяется исключительно к соответствующим выводам.

Элементы управления и дисплей инвертора

Самостоятельная настройка преобразователя частоты заключается в передаче необходимой информации технологического процесса инвертору с помощью специального кодового набора. Он состоит из определённых символических значений. Частотный преобразователь для электродвигателя воспринимает коды команд и рабочие параметры при помощи клавиатуры или кнопок на пульте управления.

Основной цифровой дисплей предназначен для индикации всех подконтрольных параметров и отображения кода аварийного режима.

Назначение указателей светодиодного исполнения на дисплее:

— Частота – загорается при отображении текущей частоты вращения двигателя;

— Вперёд – горит при вращении электродвигателя в установленном прямом направлении;

— Назад – загорается при переходе электродвигателя на реверсное направление;

— Прог – загорается при отображении параметров, гаснет при отображении частоты вращения.

Вращающийся калибратор «ЧАСТОТА», задаёт необходимую скорость вращения с помощью подсоединённого к нему переменного резистора.

Назначение кнопок дисплея:

— ПУСК – производит пуск частотника с установленными параметрами;

— СТОП/СБРОС – осуществление плавного замедления электродвигателя (сбрасывание ошибки или кода неполадки);

—Стрелка «ВВЕРХ» — повышение указанной величины;

— Стрелка «ВНИЗ» — уменьшение указанной величины;

— РЕЖ – переключение режимов контролируемых параметров;

Источник

Использование частотных преобразователей (ПЧ) «Веспер» в режиме ПИД-регулирования

Cтатья поможет получить необходимую краткую информацию о принципе работы ПИД-регулятора и об использовании преобразователей частоты (ПЧ) в системах автоматического регулирования. В статье приведены практические рекомендации (схемы подключения, программирование, настройка) по применению различных моделей преобразователей частоты «Веспер» в системах автоматического регулирования. Материал основан на опыте эксплуатации преобразователей частоты компании «Веспер».

ООО «Веспер автоматика», г. Москва

В настоящее время преобразователи частоты стали достаточно широко распространенными приборами и применяются в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, ЖКХ, быту и т. д. Их монтажом, пусконаладкой, эксплуатацией и ремонтом занимаются как высококвалифицированные специалисты, так и люди без специального образования по электроприводу.

Изложенный ниже материал является попыткой дать ответы на вопросы, наиболее часто возникающие в процессе настройки преобразователя частоты с ПИД-регулятором. Статья поможет специалистам различного уровня избежать характерных ошибок при монтаже и пусконаладке преобразователей частоты, используемых для работы в системах автоматического регулирования.

Причины, по которым не удается обеспечить удовлетворительную работу оборудования, обычно достаточно просты:

• неправильный выбор преобразователя частоты или дополнительных устройств;
• ошибки при подключении силовых цепей и цепей управления;
• ошибки при подключении датчика технологического параметра;
• неправильная установка параметров преобразователя частоты для работы в режиме ПИД-регулирования.

Статья поможет избежать подобных неприятностей. Техническому сотруднику, который впервые сталкивается с решением подобной задачи, целесообразно прочитать ее полностью. Для подготовленных специалистов, имеющих опыт настройки систем с ПИД-регулятором, возможно, будет полезна глава «Подключение и настройка преобразователей частоты “Веспер” в режиме ПИД-регулирования», где приведены типовые решения по применению различных моделей преобразователей частоты «Веспер» в системах автоматического регулирования.

Надеемся, данная статья принесет пользу электротехническому персоналу предприятий, но она не заменит руководства по эксплуатации и учебника по электроприводу.

Принцип работы ПИД-регулятора

Многие преобразователи частоты имеют функцию ПИД-регулирования (пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования). ПИД-регулятор является одним из основных узлов замкнутой системы регулирования нужного параметра: давления, расхода, уровня, скорости, температуры и т. д.

В преобразователе частоты ПИД-регулятор имеет два входа (рис. 1). На один вход поступает сигнал задания необходимой величины параметра, этот сигнал еще называют уставкой. На второй – сигнал обратной связи от датчика о фактическом значении параметра. В зависимости от величины и знака рассогласования между этими сигналами на выходе ПИД-регулятора формируется сигнал, изменяющий выходную частоту преобразователя с целью максимально уравнять уставку и фактический уровень сигнала. Выходной сигнал ПИД-регулятора определяется величиной рассогласования (пропорциональная составляющая), длительностью рассогласования (интегральная составляющая) и скоростью изменения рассогласования (дифференциальная составляющая).

Рис. 1. Структурная схема ПИД-регулятора

Пропорциональная составляющая стремится устранить непосредственную ошибку в значении регулируемого параметра, наблюдаемую в данный момент времени. Значение этой составляющей прямо пропорционально отклонению измеряемой величины от уставки. Подобный регулятор называется пропорциональным, или П‑регулятором. Его выходной сигнал – это ошибка управления e(t), умноженная на коэффициент K_P:

При использовании только пропорционального регулятора значение регулируемой величины никогда не устанавливается на заданном значении, и всегда будет иметь место статическая ошибка. По мере увеличения коэффициента пропорциональности растет точность и скорость отработки отклонения, но снижается устойчивость системы и может возникнуть колебательный процесс.

Для устранения статической ошибки в структуру регулятора вводят интегральную составляющую с коэффициентом K_I :

Такой регулятор называется пропорционально-интегральным, или ПИ-регулятором. Выходной сигнал интегратора пропорционален накопленной ошибке, что обеспечивает нулевую ошибку в установившемся состоянии, но замедляет переходный процесс.
Для ускорения переходных процессов в структуру регулятора вводят дифференциальную составляющую с коэффициентом K_D:

Такой регулятор называется пропорционально-интегрально-дифференцирующим, или ПИД-регулятором. Сигнал дифференциального канала наиболее важен при быстрых изменениях сигнала на входах регулятора и исчезает в установившемся режиме. Он позволяет реагировать не на само увеличение ошибки, а на скорость ее изменения. Главный недостаток дифференциального канала – большое влияние высокочастотных помех, например шумов измерений.

Преобразователь частоты в системе автоматического регулирования

Наиболее часто преобразователи частоты, работающие в режиме ПИД-регулирования, решают задачу поддержания постоянного давления в различных гидравлических системах. Рассмотрим для примера работу системы поддержания заданного давления жидкости в трубопроводе вне зависимости от ее расхода.

Для осуществления регулирования с использованием преобразователя частоты обычно строится замкнутая система (рис. 2). На ее вход подаются сигнал задания давления (уставка) и сигнал реального давления, получаемый с датчика обратной связи. Отклонение между реальным и заданным значениями преобразуется ПИД-регулятором в сигнал задания частоты для преобразователя. Под воздействием сигнала задания преобразователь изменяет скорость вращения электродвигателя насоса и стремится привести отклонение между заданным и реальным значением давления к нулю.

Рис. 2. Система автоматического поддержания заданного давления

В случае падения давления (например, вследствие увеличения расхода воды) ПИД-регулятор увеличит выходную частоту преобразователя частоты, что приведет к увеличению скорости вращения насоса, и давление в системе начнет повышаться. Если же давление окажется больше заданной величины (например, вследствие снижения расхода воды), ПИД-регулятор уменьшит выходную частоту и давление уменьшится. Таким образом, давление в системе поддерживается на заданной величине и не зависит от расхода.

Подключение и настройка преобразователей частоты «Веспер» в режиме ПИД-регулирования

Рассмотрим применение преобразователей частоты «Веспер» с встроенным ПИД-регулятором в системах автоматического регулирования. В качестве примера используем систему водоснабжения, в которой требуется поддерживать заданное давление независимо от расхода воды. Необходимый уровень давления задается в преобразователе частоты посредством установки задания частоты. Значение частоты рассчитывается по формуле:

где F_З – задание частоты, Гц;
P – необходимое давление в системе, бар;
F_max – максимальная выходная частота, Гц;
P_max – максимальное давление датчика, бар.

Например, если необходимое давление в системе 5 бар и применяется датчик 0–10 бар, то необходимо установить заданную частоту:

Во всех приведенных ниже примерах используются одинаковые схемы управления преобразователями частоты:

• управление пуском/остановом двигателя внешним контактом по 2‑проводной схеме;
• задание частоты (уставка по давлению) кнопками на пульте управления преобразователя;
• источником обратной связи является датчик давления с выходным сигналом 4–20 мА (рис. 3).

Рис. 3. Датчик давления

Пример 1
Подключение и настройка преобразователей частоты серии Е2-8300 для работы в режиме ПИД-регулирования.

1. Подключить преобразователь частоты согласно рис. 4.
2. Установить переключатель SW1 в положение NPN.
3. Установить переключатель SW3 в положение I.
4. Запрограммировать следующие параметры:

• 1-00 = 0001 (источник команды «пуск/стоп» – внешние клеммы);
• 1-06 = 0000 (источник задания частоты – кнопки пульта управления);
• 5-12 = 0020 (клемма AI2 используется как вход ПИД-регулятора);
• 11-0 = 0001 (включение режима ПИД-регулирования);
• 12-6 = 0001 (сигнал обратной связи 4–20 мА);
• 4-06 = 0001 (отображение величины обратной связи ПИД-регулятора включено).

Величина отображается в процентах от максимального давления датчика. Например, для датчика 0–10 бар величина давления 4 бар будет иметь вид «040F» при работе и «040r» в режиме останова.

5. Установить рассчитанное задание частоты F_З с помощью кнопок на пульте управления.

Рис. 4. Схема подключения преобразователей частоты серии Е2-8300

Параметры 11-2 (пропорциональная величина ПИД), 11-3 (интегральная величина ПИД) и 11-4 (дифференциальная величина ПИД) соответствуют предустановленным значениям и при необходимости подбираются на конкретном объекте для оптимальной работы регулятора.

Пример 2
Подключение и настройка преобразователей частоты серии EI-7011 и EI-P7012 для работы в режиме ПИД-регулирования.

1. Подключить преобразователь частоты согласно рис. 5.
2. Установить переключатель JP3 в верхнее положение Ii.
3. Запрограммировать следующие параметры:

• CD‑002 = 1 (источник команды «пуск/стоп» – внешние клеммы);
• CD‑042 = 0 (выбор основного аналогового входа);
• CD‑043 = 1 (тип сигнала на входе FI 4–20 mA);
• CD‑084 = 1 (включение режима ПИД-регулирования).

4. Установить рассчитанное задание частоты F_З с помощью кнопок на пульте управления.

Параметры CD‑086 (пропорциональная величина ПИД), CD‑087 (интегральная величина ПИД) и CD‑088 (дифференциальная величина ПИД) соответствуют предустановленным значениям и при необходимости подбираются на конкретном объекте для оптимальной работы регулятора.

Измеренную преобразователем частоты величину давления (приведенную к частоте 50 Гц) можно проконтролировать с помощью параметра монитора U‑13. Например, для датчика 0–10 бар величина давления 4 бар будет иметь вид «020 Гц».

Рис. 5. Схема подключения преобразователей частоты серии EI‑7011 и EI-P7012

Пример 3
Подключение и настройка преобразователей частоты серии E3-9100 для работы в режиме ПИД-регулирования.

1. Подключить преобразователь частоты согласно рис. 6.
2. Установить переключатель SW1 в положение «NPN».
3. Установить переключатель SW2 в положение «I».
4. Запрограммировать следующие параметры:

• U‑01 = 0 (источник команды «пуск/стоп» – внешние клеммы);
• U‑02 = 3 (источник задания частоты – кнопки пульта управления);
• b‑01 = 20, b‑03 = 100 (диапазон сигнала на входе VIA 4–20 мА);
• b‑02 = 0.0, b‑04 = 50.0 (положительный наклон характеристики входа VIA);
• С‑60 = 1 (включение режима ПИД-регулирования).

5. Установить рассчитанное задание частоты F_З с помощью кнопок на пульте управления.

Параметры C‑62 (пропорциональная величина ПИД), C‑63 (интегральная величина ПИД) и C‑66 (дифференциальная величина ПИД) соответствуют предустановленным значениям и при необходимости подбираются на конкретном объекте для оптимальной работы регулятора.

Измеренную преобразователем частоты величину давления (приведенную к частоте 50 Гц) можно проконтролировать в режиме мониторинга состояния ПЧ. Например, для датчика 0–10 бар величина давления 4 бар будет иметь вид «d 20.0».

Рис. 6. Схема подключения преобразователей частоты серии E3-9100

Пример 4
Подключение и настройка преобразователей частоты серии EI-9011 для работы в режиме ПИД-регулирования.

1. Подключить преобразователь частоты согласно рис. 7.
2. Установить переключатель J1 в верхнее положение.
3. Запрограммировать следующие параметры:

• B1-01 = 0 (источник задания частоты – кнопки пульта управления);
• B1-02 = 1 (источник команды «пуск/стоп» – внешние клеммы);
• B5-01 = 1 (включение режима ПИД-регулирования);
• H3-09 = 0B (клемма 14 используется как вход ПИД-регулятора);
• H3-08 = 2 (тип сигнала на клемме 14 4–20 мА).

4. Установить рассчитанное задание частоты F_З с помощью кнопок на пульте управления.

Параметры B5-02 (пропорциональная величина ПИД), B5-03 (интегральная величина ПИД) и B5-05 (дифференциальная величина ПИД) соответствуют предустановленным значениям и при необходимости подбираются на конкретном объекте для оптимальной работы регулятора.

Измеренную преобразователем частоты величину давления можно проконтролировать с помощью параметра монитора U1-16. Величина отображается в процентах от максимального давления датчика. Например, для датчика 0–10 бар величина давления 4 бар будет иметь вид «40.0».

Общие рекомендации по настройке преобразователей частоты в системе автоматического регулирования

Процесс настройки ПИД-регулятора состоит в основном из задания уставки и оптимальных значений указанных трех коэффициентов. Существуют математические методы вычисления оптимальных коэффициентов ПИД-регулятора исходя из обеспечения наибольшей устойчивости системы, однако на практике настройка регулятора часто проводится эмпирическим методом. Приведенные ниже рекомендации могут оказать практическую помощь в настройке системы ПИД-регулирования.

Для уменьшения статической ошибки и ускорения реакции системы необходимо увеличить пропорциональную составляющую. Следует помнить, что чрезмерное увеличение коэффициента усиления пропорционального регулятора приводит к автоколебаниям и к неустойчивой работе системы регулирования.

Для устранения статической ошибки используют интегральный регулятор, в котором, изменяя интегральный коэффициент, получают требуемую точность и стабильность регулирования. Однако при больших значениях интегральной составляющей время реакции на возмущающее воздействие может быть значительным.

Дифференциальная составляющая ПИД-регулятора используется в высокодинамичных системах регулирования скорости, положения, синхронизации и т. п. Поэтому во многих случаях используются только ПИ-регуляторы, которых вполне достаточно для решения большинства задач, возникающих в замкнутых системах регулирования.

Также при настройке преобразователей частоты необходимо задавать общие параметры электропривода: номинальный ток электродвигателя, номинальное напряжение электродвигателя, значение питающего напряжения и другие, необходимые для корректной работы преобразователя частоты и всей системы.

Надеемся, изложенный материал принес вам пользу и основной цели мы достигли: показали на практике, что настройка преобразователей частоты «Веспер» в режиме ПИД-регулирования не представляет сложности и доступна пользователю даже без специального образования. В случаях, когда указанной информации окажется недостаточно, следует обратиться к технической документации на преобразователь частоты либо за консультацией к техническим специалистам компании «Веспер».

Статья опубликована в журнале «ИСУП» №1(67)_2017

Источник